第二节 化学平衡第1课时 化学平衡状态学案
高中化学第2章 第2节第1课时化学平衡状态化学平衡常数教案新人教版选择性必修第一册
第1课时化学平衡状态化学平衡常数发展目标体系构建1.通过化学平衡状态的建立过程,知道化学平衡是一种动态平衡,理解并会判断化学平衡状态的标志。
2.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量,知道化学平衡常数的含义。
3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。
一、化学平衡状态1.化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应体系中,当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。
2.化学平衡的特征化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变,即:(1)逆:研究的对象是可逆反应。
(2)等:化学平衡的条件是v正和v逆相等。
(3)动:化学平衡是一种动态平衡,此时反应并未停止。
(4)定:当可逆反应达到平衡时,各组分的质量(或浓度)为一定值。
(5)变:若外界条件改变,平衡可能发生改变,并在新条件下建立新的平衡。
二、化学平衡常数1.浓度商对于一般的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),在任意时刻的c p C·c q Dc m A·c n B 称为浓度商,常用Q表示。
2.化学平衡常数(1)表达式对于一般的可逆反应m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),平衡常数的表达式为K=c p C·c q Dc m A·c n B。
(2)注意事项①化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关。
②反应物或生成物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
③化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数,由于化学方程式的书写不同,平衡常数的表达式不同,如N 2+3H 22NH 3,K =a 则有:2NH 3N 2+3H 2,K ′=1a 。
12N 2+32H 2NH 3,K ″=a 。
(3)意义K 值越大→平衡体系中生成物所占的比例越大→正向反应进行的程度越大→反应进行得越完全→反应物的转化率越大;反之,就越不完全,转化率就越小。
第二章第二节第一课时化学平衡状态课件高二化学人教版选择性必修1
(5)变:条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建 立新的平衡。
练习:
1.可逆反应达到化学平衡的实质是( D )
A.反应停止了 B.正、逆反应的速率均为零 C.正、逆反应还在进行 D.正、逆反应的速率相等
练习:
2.在一定条件下,使NO和O2在一密闭容器中进行
A.SO2为0 mol/L 、O2为0 mol/L B.SO2为2 mol/L C.SO2、SO3均为2mol/L D.SO3为1 mol/L
二、化学平衡状态
合成氨的反应无论反应从哪个方向开始,最终体 系中所有的物质总是共存,且浓度不变!
1、定义:
化学平衡状态指在一定条件下的可逆反应里, 正、逆反应速率相等,反应体系中所有反应 物和生成物的浓度(或质量)保持不变的状 态。
可能的情况举例
雄心志四海,万里望风尘。
混合 各物质的物质的量或各物质的物质的 两式子联立得到平衡时有: 各组分的浓度(百分含量)保持不变
物体 量分数一定, A、B、C的分子数比为1:3:2
V正 (A)∶V逆(A) = 1∶ 1 平衡时成立 在其他条件不变的情况下,体系温度一定
系中 各物质的质量或各物质的质量分数一 随着反应的进行,正反应的速率逐渐减少,最后为零
已达平衡状态的是 ( BC )
A.混合气体的压强 B.混合气体的密度
C.B的物质的量浓度 D.气体的总物质的量
【练习5】 在一定温度下,下列叙述不是可逆
反应A(g)+3B(g)
2C(g)+2D(s)达到平衡的
标志的是( ②⑧ )
①C的生成 速率与C的分解速率相等
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB
2.2.1 化学平衡状态 课件 高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
各组分的量成一定比值时不一定达到平衡
(2)气体的P总、V总、n总(pV=nRT)
看两边气体
计量数之和
左=右:______
定量
例如:反应2HI ⇌ H2+I2
左≠右:______
变量
例如:N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
A(g) + B(g) ⇌ C(g)
【思+议+展】
【课堂检测6】在一定温度,恒容的容器中发1A(s)+4B(g)⇌2C(g)+2D(g)
气体B有颜色,一段时间后,该反应达到化学平衡,下列能说明达到化学
① ② ③ ⑦ ⑧ (填序号)。
平衡状态的是_________________
①v正(B)=2v逆(D)
②各气体的物质的量分数不再改变
⑤单位时间内断开n mol NO中的N—O键的同时生成2n mol O=O键
⑥NO2减少表示的化学反应速率和NO减少表示的化学反应速率相等
2、间接依据——根据各组分的量
首先分析该量是“变量”还是“恒量”,如为“恒量”,即随反应的
进行永远不变,则不能作为判断平依据;如为“变量”,即该量随反应进
行而改变,当其“不变”时,则为平衡状态衡状态的。
(3)A的浓度不再变化
(4)混合气体的密度不再变化
(5)容器内气体的压强不变
(6)混合气体质量
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
2、将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,
固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是
人教版高中化学选择性必修第1册 第2章第2节第1课时 化学平衡状态 化学平衡常数
解析 固态物质浓度为“常数”,视为“1”,不需写入平衡常数表达式,A 项错 误;K 只与温度有关,因此增大体系压强,平衡常数 K 不发生变化,B 项正确;升温该 反应正向进行,K 增大,C 项错误;增加 C(s)的量,平衡不移动,D 项错误。
2.已知反应①:CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s)和反应②:H2(g)+CuO(s) Cu(s) +H2O(g),在相同的某温度下的平衡常数分别为 K1 和 K2,该温度下反应③:CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为 K。则下列说法正确的是( B )
2.平衡转化率(α) (1)表达式 对于反应:aA+bB cC+dD,反应物 A 的转化率可以表示为 α(A)= A的初始A浓的度初-始A浓的度平衡浓度×100%=c0Ac0-AcA×100%= 反 反应 应物 物转 起化 始的 的物 物质 质的 的量 量或 或浓 浓度 度、 、体 体积 积×100%。
研•互动课堂
知识点 1 化学平衡状态
基础通道
1.化学平衡状态的建立
(1)在一定条件下,把 1 mol N2 和 3 mol H2 充入一密闭容器中,在一定条件下发生 反应。根据要求填表:
N2(g)+3H2(g) 反应物浓度
2NH3(g) v正
生成物浓度 v 逆
开始时 c(N2) 1 __最__大_____c(H2) 2 _最__大___ 3 _最__大___ 4 _0__ 5 _0__
(1)平衡向正反应方向移动,反应物的转化率不一定增大。 (2)对于一个可逆反应,平衡正向移动时,平衡常数不一定增大。 (3)在平衡常数表达式中,反应物浓度和生成物浓度都用平衡浓度。
情境体验 (1)氢是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的 75%,因此氢能被称为人 类的终极能源。氢气是一种绿色能源,又是一种重要的化工原料。如何将水中的氢释放 出来是目前氢能研究的重要课题。 以生物材质(以 C 计)与水蒸气反应制取 H2 是一种低耗能、高效率的制 H2 方法。该 方法由气化炉制造 H2 和燃烧炉再生 CaO 两步构成。气化炉中涉及的反应为 Ⅰ.C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) K1; Ⅱ.CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K2; Ⅲ.CaO(s)+CO2(g) CaCO3(s) K3。 该工艺制 H2 总反应可表示为 C(s)+2H2O(g)+CaO(s) CaCO3(s)+2H2(g),用 K1、 K2、K3 的代数式表示此反应的平衡常数 K。
高二化学学案化学平衡1
高二化学学案化学平衡课时:1 编写人:卢镇芳审核人:编号:1问题导学:一、可逆反应与不可逆反应1.阅读教材P25~P26的相关内容,思考:从微观角度说明:在一定温度下向100ml水中逐量加入NaCl固体粉末,为什么开始一段时间内固体不断减少?而在一段时间后,再向其中加入食盐细粒,而粉末不再溶解?+O22SO3;若再充入一定量的18O2,在一段2.在一密闭容器中进行着某可逆反应:2SO时间后18O可能存在于那些物质?+O22SO3为例从化学反应速率的角度出发,描述化学平衡状态的建立的3.(1)以2SO过程。
(2)试着总结性描述化学平衡状态的基本特征。
4.试着从不同的角度归纳判断一个可逆反应已经达到化学平衡的方法。
自己尝试写一篇小论文。
最好有一些具体的例子。
自主训练:1.下列各关系中能说明反应N 2+3H22NH3已达到化学平衡状态的是()A.3v正(N2)=v正(H2)B. v正(N2)= v逆(NH3)C.2 v正(H2) =3 v逆(NH3)D. v正(N2) =3v逆(H2)2.在一定温度下的刚性密闭容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明下述反应:A(s)+2B(g) C(g)+D(g)已达到平衡状态。
()①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量的浓度④气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥物质C的百分含量⑦各气体的物质的量A. ②③⑤⑥⑦B. ①②③⑥⑦C. ②③④⑤⑥D. ①③④⑤⑦3. 在一定温度下的刚性密闭容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明下述反应:A(g)+2B(g) C(g)+D(g) 已达到平衡状态。
()①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量的浓度④混合气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥v(C) 与v(D)的比值⑦混合气体的总质量⑧混合气体总体积A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦D.①③④⑤⑧4.(双选)密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g)。
2.3化学平衡第一课时
例 4 H2 (g)+ I2(g) 2HI(g)已经达到平衡状态的标志是 ⑴c(H2)=c(I2)=c(HI); ⑵ c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2; ⑶c(H2)、c(I2)、c(HI)不再随时间而改变; ⑷位时间内生成 n molH2 的同时生成 2nmolHI; ⑸单位时间内生成 n mol H2 的同时生成 n mol I2 ; ⑹反应速率 v(H2)=v(I2)=1/2v(HI); ⑺一个 H-H 键断裂的同时有两个 H-I 键断裂; ⑻温度和体积一定时,容器内压强不再变化; ⑼温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化; ⑽温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化; ⑾条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化 A1.下列有关可逆反应的说法不正确的是( ) A.可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应。 B.2HI H2 + I2 是可逆反应
在一定条件下,将 0.01mol CO2(g)和 0.01mol H2 (g)通入 1L 的密闭容器中, 进行反应:⑴反应刚开始时,反应物浓 度为 ,正反应速率为 ;生成物 浓度为 ;逆反应速率为 。⑵反 应进行中,反应物浓度逐渐 ,正反 应速率逐渐 ,生成物浓度逐渐 , 逆反应速率逐渐 。⑶达到平衡时, 正反应速率与逆反应速率 , 此时反 应物浓度 ,生成物浓度也 。 ,生成物浓度为 ,逆反应速 。
条件
归理
从反应物开始建立 (甲) 从生成物开始建立 (乙)
:
饱和溶液的浓度 固体溶质的质量
问 题 展 示 合 作 探 究
溶解
固体溶质
结晶
溶液中的溶质
2.可逆反应 ⑴概念: ⑵表示方法: 。
采用“ 称为
”代替反应式中原来的“=” ,把从左向右的过程称为 。 和 共存。
化学平衡状态学案
化学平衡状态、化学平衡常数导学案【学习目标】认识可逆反应的限度,建立化学平衡的观点,能描述化学平衡建立的过程,会判断可逆反应是否达到平衡状态,理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算.【学习过程】【问题探究一】课本P46你知道吗一、可逆反应思考什么是可逆反应?如何表示?【判断】:下列说法是否正确:1. 氢气在氧气中燃烧生成水,水在电解时生成氢气和氧气,2H2+ O2 = 2H2O是可逆反应。
2. 硫酸铜晶体加热变成白色粉末,冷却又变成蓝色,所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。
3. 氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体,两种气体又自发变成氯化铵,氯化铵的分解是可逆反应。
二、化学平衡状态完成教材47也交流与讨论思考下列问题1、什么是化学平衡状态2、化学平衡状态的特征是什么3、标志:三、化学平衡常数P48交流与讨论表2-6 数据分析平衡时反应物和生成物的物质的量浓度之间的关系1.概念2.表达式对于一般的可逆反应:m A(g)+n B(g) p C(g)+q D(g)在一定温度下达到平衡时:K=.3.K的意义4.阅读教材49页表2-8和表2-9思考影响平衡常数的因素有哪些?4、平衡转化率除了化学平衡常数外,还有没有其他方法能用来表示化学反应进行的限度呢?可逆反应在一定条件下达到平衡时,某一反应物的平衡转化率为:=平衡转化率的意义:能表示在一定温度和一定起始浓度下反应进行的限度。
四、有关化学平衡常数的计算Ⅰ.利用平衡常数,求平衡时各组分的浓度Ⅱ.利用平衡常数,求平衡时反应物的转化率【随堂练习】1、可以证明可逆反应N 2 + 3H22NH3已达到平衡状态的是:①一个N≡N断裂的同时,有3个H-H键断裂②一个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂③其它条件不变时,NH3的浓度不再改变④保持其它条件不变时,体系压强不再改变⑤NH3%、N2%、H2%都不再改变⑥恒温恒容时,密度保持不变⑦正反应速率v(H2)=0.6mol/L·min,逆反应速率v(NH-3)=0.4mol/L·min2、在一定的温度下,恒容容器可逆反应:A(g)+ 3B(g) 2C(g)达到平衡的是()A. C的生成速率与C的分解速率相等B. 单位时间生成n molA,同时生成3n molBC. A、B、C的物质的量浓度保持不变D. A、B、C的分子数之比为1 :3 :2E. 容器中气体的密度保持不变F. 混合气体的平均摩尔质量保持不变G. 容器中气体的总压强保持不变3、下列可以充分说明反应: P(气)+Q(气) R(气)+S(气) , 在恒温下已达平衡状态的是()A. 反应容器内压强不随时间变化B. P和S的生成速率相等C. 反应容器内P、Q、R、S四者共存D. 反应容器内总物质的量不随时间而变化4、写出下列平衡常数的表达式:(1)CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K =(2)2NO2(g)N2O4(g) K1=N2O4(g) 2NO2(g) K2=NO2(g)1/2N2O4(g) K3=K 1、K2、K3之间有什么关系?5.某温度下,向容积为2 L的密闭反应器中充入0.10 mol SO3,当反应器中的气体压强不再变化时测得SO3的转化率为20%,则该温度下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数为()A.3.2×103B.1.6×103C.8.0×102D.4.0×1026、对于反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定温度下,将0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一体积为2L的密闭容器中,当达到平衡状态时,测得容器中有0.088mol的SO3(g)试求在该温度下(1)此反应的平衡常数。
化学平衡教学设计
《化学平衡》教学设计第1课时化学平衡状态●课标要求描述化学平衡建立的过程。
●课标解读1.了解化学平衡过程的建立。
2.掌握可逆反应达化学平衡的标志。
●教学重难点重点:了解可逆反应,掌握化学平衡的概念及其特点。
难点:掌握化学平衡的概念及其特点。
●教学地位化学平衡状态的建立与判断,这部分知识是其他课时的基础,是解释一些平衡现象的基础。
鉴于学生的基础较差,本部分知识较难理解,所以在学习时将速度放慢一些。
●新课导入建议炼铁高炉尾气之谜高炉炼铁的主要反应是:2C(焦炭)+O2(空气)===2CO(放出热量),Fe2O3+3CO△,2Fe+3CO2。
炼制1吨生铁所需焦炭的实际用量远高于按照化学方程式计算所需的量,且从高炉中出来的气体中含有没有利用的CO气体,开始,炼铁工程师们认为是CO与铁矿石接触不充分之故,于是设法增加高炉的高度,然而高炉增高后,高炉尾气中的CO比例竟没有改变,这是什么原因呢?【提示】Fe2O3+3CO△,2Fe+3CO2是一个可逆反应,在此条件下已达到该反应的最大限度,即达到化学平衡状态了。
●教学流程设计课前预习安排:(1)看教材P25页,完成【课前自主导学】中“知识1,可逆反应与不可逆反应”,并完成【思考交流1】;(2)看教材P26页,完成【课前自主导学】中“知识2,化学平衡状态”,并完成【思考交流2】。
⇒步骤1:导入新课、并分析本课时的教材地位。
⇒步骤2:建议对【思考交流】多提问学生,使80%以上的学生能掌握该内容,以利于下一步对该重点知识的探究。
步骤5:在老师的指导下,学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的2、3两题,验证学生对探究1掌握的情况。
⇐步骤4:教师通过【例1】和教材P25页的讲解,对“探究1”进行总结。
⇐步骤3:师生互动完成“探究1,可逆反应”可利用【问题导思】所设置的问题,由浅入深地进行师生互动。
步骤6:师生互动完成“探究2,化学平衡状态的标志”,可利用【问题导思】所设置的问题由浅入深的进行师生互动。
第一册第2章第2节第1课时化学平衡状态
第二节化学平衡第1课时化学平衡状态[核心素养发展目标] 1.变化观念与平衡思想:从可逆反应化学平衡状态的建立过程,认识化学平衡是一种动态平衡。
2.证据推理与模型认知:熟知化学平衡状态的特征,建立化学平衡状态判断方法的思维模型。
一、化学平衡状态1.可逆反应(1)概念:在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
(2)特征2.化学平衡状态的建立2NH3在一定条件下的容积不变的密闭容器中,合成氨反应如下:N2+3H2高温、高压催化剂如图1所示,N2与H2随着反应的进行,其浓度逐渐减小,v正逐渐减小,而c(NH3)逐渐增大,v逆逐渐增大,t1时刻,它们的浓度不再改变,v正=v逆,反应达到平衡。
如图2所示,随着NH3的分解,其浓度逐渐减小,v逆逐渐减小,而c(N2)、c(H2)逐渐增大,v正逐渐增大,t2时刻起,它们的浓度不再改变,v正=v逆,反应达到平衡。
通过上述两例说明,平衡的建立与建立的途径无关。
3.化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应,当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称为化学平衡状态,简称化学平衡。
4.化学平衡状态的特征(1)H2与O2点燃可以生成水,电解水又可以生成H2与O2,所以两个反应是可逆反应()(2)合成氨反应中,如果N2过量,则可以使H2完全消耗()(3)对于可逆反应,若加入反应物,则反应先向正反应方向进行,停止后再向逆反应方向进行()(4)只有可逆反应才存在平衡状态()(5)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果()(6)化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应的速率都为0()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×1.(2020·成都高二月考)可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),充入由18O组成的氧气一段时间后,18O存在下列物质中的()A.多余的氧气中B.生成的三氧化硫中C.氧气和二氧化硫中D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中答案D解析18O2的加入定会与SO2结合生成含18O的SO3,同时含有18O的SO3又会分解得到SO2和O2,使得SO2和O2中也含有18O,因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。
《化学平衡》第一课时教学设计.
《化学平衡》第一课时教学设计上海市奉贤中学徐雪峰一、教学目标:1、知识与技能:了解可逆反应,理解化学平衡的概念及其特点,能够根据速率关系初步判断化学平衡状态的达成。
2、过程与方法:学习分析可逆反应,初步学会用图象表示化学平衡建立过程的方法。
3、情感态度价值观:初步建立平衡的思想,树立辩证唯物观念。
二、教学分析1、内容分析工业生产中有很多反应是可逆反应,如硫酸工业中SO2转化为SO3、合成氨反应等等。
本单元通过对化学反应速率和化学平衡的研究,理解影响化学反应速率和化学平衡移动的各种因素,为工业生产服务。
学生在高一第一学期已经学习过溶解平衡,初步构建平衡的学科思想,本节将从可逆反应出发引领学生再次涉足平衡,从平衡的建立到平衡特征的认识到平衡的影响因素,将更系统更全面地构建平衡思想。
化学平衡是一种动态平衡,以后还要学习电离平衡、水解平衡、络合平衡等多种平衡,研究这些平衡,都离不开化学平衡的基础知识。
因此,化学平衡也是这些动态平衡体系的核心。
学好化学平衡为今后其它平衡的学习打下基础。
另一方面,研究化学平衡原理又能加深对化学反应速率的理解。
考虑到难点分散的原则,化学平衡常数到高三拓展课再进一步学习。
根据教学内容以及我校学生的基础,本节拟分为二课时,第一课时学习化学平衡的概念及特征,第二课时,学会判断一个可逆反应是否达到平衡状态,理解化学平衡移动的影响因素。
本教学设计为该节的第一课时,即学习化学平衡的概念及特征。
2、学情分析高一学生的抽象思维较初中学生已经有了一定程度的发展,但尚未发展成熟,教学时宜采取形象思维和抽象思维相结合的策略。
此前已经学过溶解平衡和化学反应速率,具有一定的知识基础和学习能力。
我们学校是一所实验性示范性高中,根据学生的学习状况,我们可以适当增加一些思维力度,比如在第一课时就可以适当引导学生从正逆反应速率角度判断是否为平衡状态,进一步巩固学生对化学平衡的理解,其它判断方法可以放在第二课时展开。
2019人教版高中化学选择性必修1 第2章 第2节 第1课时-化学平衡状态+化学平衡常数(教学设计)
微思考对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在一密闭容器中充入 2 mol SO2和1 mol O2,能否生成 2 mol SO3?提示不能,因为该反应为可逆反应,不能进行到底。
(2)化学平衡状态(2.1)含义在一定条件下,当正、逆两个方向的反应速率相等时,反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度可以保持不变的状态。
(2.2)建立如果把某一可逆反应的反应物装入密闭容器,其反应过程分析如下:以上过程可用下图表示:(2.3)特征(2.4)微点拨点拨1可逆反应达到平衡状态后,反应并没有停止,而是反应在该条件下进行的最大限度。
点拨2可逆反应达到平衡后,各组分的浓度保持不变,并不是各组分的浓度相等。
(3)探究提升(化学平衡状态的判断方法)合成氨反应式如下:N2+3H22NH3,假设该反应在体积不变的密闭容器中发生反应,分析思考下列问题:问题1容器内混合气体的密度不随时间变化时,该反应是否达到平衡状态?提示1因容器的体积不变,而混合气体的总质量不改变,则无论平衡与否,混合气体的密度均不变,不能判断反应是否达到平衡状态。
问题2在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应N2+3H22NH3,当c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2时,能说明该反应达到平衡状态吗? 提示2不能。
当c(N2)、c(H2)、c(NH3)不再随时间发生变化时,即说明反应达到平衡状态,且N2、H2、NH3的物质的量浓度之比不一定等于其化学计量数之比。
问题3单位时间内生成2a mol NH3,同时消耗a mol N2时,该反应是否达到平衡状态?提示3两反应速率均表示正反应速率,反应进行的任何阶段均成比例,不能判断反应是否达到平衡状态。
(3)典型例题题目1在已达到平衡的可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中,充入由18O组成的氧气一段时间后,18O存在于( D )A.氧气中B.氧气和三氧化硫中C.氧气和二氧化硫中D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中解析1化学平衡是动态平衡,加入的18O2会与SO2结合生成含18O的SO3,同时含18O的SO3又会分解得到SO2和O2,使得SO2和O2中也含18O,因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。
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第二节化学平衡第1课时化学平衡状态
[核心素养发展目标]
1.变化观念与平衡思想:从可逆反应化学平衡状态的建立过程,认识化学平衡是一种动态平衡。
2.证据推理与模型认知:熟知化学平衡状态的特征,建立化学平衡状态判断方法的思维模型。
知识梳理
一、化学平衡状态
1.可逆反应
(1)概念:在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
(2)特征
2.化学平衡状态的建立
2NH3
在一定条件下的容积不变的密闭容器中,合成氨反应如下:N2+3H2高温、高压
催化剂
如图1所示,N2与H2随着反应的进行,其浓度逐渐减小,v正逐渐减小,而c(NH3)逐渐增大,v逆逐渐增大,t1时刻,它们的浓度不再改变,v正=v逆,反应达到平衡。
如图2所示,随着NH3的分解,其浓度逐渐减小,v逆逐渐减小,而c(N2)、c(H2)逐渐增大,v正逐渐增大,t2时刻起,它们的浓度不再改变,v正=v逆,反应达到平衡。
通过上述两例说明,平衡的建立与建立的途径无关。
3.化学平衡状态的概念
在一定条件下的可逆反应,当正、逆反应的速率相等时,反应物和生成物的浓度均保持不变,即体系的组成不随时间而改变,这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态我们称为化学平衡状态,简称化学平衡。
4.化学平衡状态的特征
(1)H2与O2点燃可以生成水,电解水又可以生成H2与O2,所以两个反应是可逆反应()
(2)合成氨反应中,如果N2过量,则可以使H2完全消耗()
(3)对于可逆反应,若加入反应物,则反应先向正反应方向进行,停止后再向逆反应方向进行()
(4)只有可逆反应才存在平衡状态()
(5)化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果()
(6)化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应的速率都为0()
答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×
1.(2020·成都高二月考)可逆反应:2SO 2(g)+O2(g)2SO3(g),充入由18O组成的氧气一段时间后,18O存在下列物质中的()
A.多余的氧气中
B.生成的三氧化硫中
C.氧气和二氧化硫中
D.二氧化硫、氧气和三氧化硫中
答案D
解析18O2的加入定会与SO2结合生成含18O的SO3,同时含有18O的SO3又会分解得到SO2和O2,使得SO2和O2中也含有18O,因此18O存在于SO2、O2、SO3这三种物质中。
2.可逆反应在一定条件下达到化学平衡时,下列说法正确的是()
A.正反应速率等于逆反应速率,且都为零
B.反应物和生成物浓度相等
C.反应体系中混合物的组成保持不变
D.反应物断开化学键吸收的能量等于生成物形成化学键所放出的能量
答案C
解析可逆反应达到平衡时,属于动态平衡,正、逆反应速率相等,但是都不为零,故A错。